曾林芳

一、多元矿物元素指纹图谱简述

指纹图谱是一种综合的、可以量化的鉴定技术，反映的信息是综合的，但又具有一定的模糊性，因此指纹图谱分析的特点是进行准确辨认，而不进行精密计算。

中药指纹图谱的研究是最早也是最成熟的。它是先对中药材样品进行前处理，利用质谱技术、光谱技术、分离技术等对预处理的样品进行图像、图形、光谱的图谱和数据的测定，继而建立中药指纹图谱。建立中药指纹图谱的方法如图1所示。

而柑桔的矿物元素指纹图谱的建立过程如下：第一，对柑桔中矿物元素的含量采用ICP-MS进行准确测定。第二，采用多元统计软件（如SPSS）对所测的数据进行主成分分析、判别分析、聚类分析、因子分析、多元方差分析、典型相关分析、对应分析等。第三，建立一个可靠的模型。第四，对所建立的模型进行验证，判断是否可靠。每个品种的柑桔及不同产地的柑桔都有它们特定的矿物元素种类和含量，因为柑桔中的矿物元素大多来源于土壤，柑桔中矿物元素的种类、数目和含量即为柑桔的“指纹”，通过这种指纹就能对柑桔产地进行有效鉴别。建立柑桔矿物元素指纹图谱的方法如图2所示。

二、多元矿物元素指纹图谱研究现状

多元矿物元素指纹图谱作为产地溯源的一种技术，应用范围较广。比如葡萄酒方面，可以利用多元素指纹图谱技术判别葡萄酒的年份，也可利用多元素指纹图谱技术判别葡萄酒产地。如Baxter等分析了112个葡萄酒样品中的多种矿物元素，对所测得数据进行多元统计分析，发现矿物元素指纹图谱技术在辨别产地方面非常有效果。Coetzee等检测了40个葡萄酒样品里面的40种矿物元素，经过逐步判别又分析筛选出6个特征元素，利用这6个特征元素建立的判别函数能有效地区分葡萄酒样品。

另外，Kaoru等收集了来自日本三个地区和日本国外共计309个洋葱样品，利用AAS检测了样品中Na、P、Mg、Mn、Cu、Zn、Sr、Ba、Co、Ni、Rb、Mo、Cd、Cs共計14种元素，对所得数据进行线性判别分析，正确率达到92%。赵海燕等利用ICP-MS测定了来自中国的四个小麦主产区共计240个样品中的15种元素，对数据进行多元线性判别分析，得出矿物元素指纹图谱技术可以用于小麦样品的产地溯源。在中药材方面，张奇风等对江西樟树制药厂生产的27个批次大活络丸用AAS检测了Cu、Ca、Fe、K、Mg、Sr、Mn、Zn、Na、Ni、V和Cr共计12种元素，尝试用向量相似法和成分数据分析法对不同种类的中药进行鉴别，结果表明，两种方法具有较强的预测能力。